具有5kV隔離的400kHz霍爾效應(yīng)電流傳感器

Allegro MicroSystems 宣布推出一款名為 ACS37002 的新型電流傳感器，帶有用于高頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用的集成導(dǎo)體。ACS37002 具有 400 kHz 至 180 A 的感應(yīng)帶寬，具有低偏移和 1% 的準(zhǔn)確度，在 -40°C 至 150°C 的整個(gè)汽車(chē)溫度范圍內(nèi)是典型的。

高速運(yùn)行使客戶能夠在更高的開(kāi)關(guān)頻率下運(yùn)行并設(shè)計(jì)高性能 SiC 和 GaN 開(kāi)關(guān)平臺(tái)。該器件還采用差分感測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部磁場(chǎng)噪聲的高抗擾度。

霍爾效應(yīng) ACS37002 電流傳感器提供三種表面貼裝封裝選項(xiàng)，針對(duì)低噪聲、內(nèi)部功率損耗或隔離進(jìn)行了優(yōu)化：LA 針對(duì)更高的靈敏度和更低的噪聲進(jìn)行了優(yōu)化；MA 提供 4.8 kVrms 的高絕緣；MC 是 Allegro 的最新產(chǎn)品，結(jié)合了 0.27 mΩ 的一流導(dǎo)體電阻和 5 kVrms 的最高絕緣程度，適用于需要超低功率損耗和高增強(qiáng)絕緣的應(yīng)用。

ACS37002 電流傳感器具有增益選擇和雙向過(guò)流保護(hù)以及用戶控制的閾值設(shè)置。它不僅為客戶節(jié)省了工程時(shí)間并縮短了設(shè)計(jì)周期，而且還簡(jiǎn)化了客戶的庫(kù)存和采購(gòu)流程，他們現(xiàn)在可以為各種用例庫(kù)存單個(gè)設(shè)備。

“霍爾效應(yīng)傳感器幾十年來(lái)已成功用于電流感測(cè)，因?yàn)樗鼈兲峁┝嗽S多優(yōu)點(diǎn)，提供全面的出色性能以及高隔離度、長(zhǎng)期可靠性、易用性、快速響應(yīng)時(shí)間、低成本的良好組合和尺寸，以及非常低的功耗和噪音產(chǎn)生。

當(dāng)集成到硅 IC 上時(shí)，霍爾效應(yīng)傳感器可實(shí)現(xiàn)與競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)相比可以找到的最小的電流感測(cè)解決方案。高隔離要求有時(shí)會(huì)推動(dòng)更大的封裝和解決方案，”Allegro MicroSystems 產(chǎn)品線經(jīng)理 Robert Briano 說(shuō)。

霍爾技術(shù)

霍爾效應(yīng)傳感器，例如 Allegro 的 ACS37002，通過(guò)磁耦合提供理想的非接觸式傳感解決方案。隔離分流器需要隔離式 ADC 或隔離式放大器，還需要單獨(dú)的初級(jí)側(cè)電源用于放大器輸入。這增加了很多成本和電路板面積?；魻栃?yīng)傳感器在初級(jí)上沒(méi)有任何電路，只有一個(gè)導(dǎo)體回路。

ACS37002 非常適合工業(yè)應(yīng)用和電動(dòng)汽車(chē)，例如太陽(yáng)能逆變器和車(chē)載充電器的功率因數(shù)校正。更快的開(kāi)關(guān)通過(guò)允許更精確的電路控制來(lái)提高大多數(shù)電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用的效率。

Briano 繼續(xù)說(shuō)道，“兩個(gè)差分霍爾元件從內(nèi)部導(dǎo)體的相對(duì)兩側(cè)感應(yīng)磁場(chǎng)。來(lái)自導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)在每個(gè)霍爾元件處的方向相反 (VE1= -VE2)。兩個(gè)信號(hào)相減，基本上使信號(hào)強(qiáng)度加倍。每個(gè)霍爾元件的任何雜散磁場(chǎng)都是相同的，當(dāng)減去時(shí)，雜散磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)變?yōu)?0?！?/p>

霍爾效應(yīng)傳感器可以有效地檢測(cè)所有開(kāi)關(guān)類型和拓?fù)渲械碾娏?。ACS37002 的高帶寬使其可用于更多系統(tǒng)，因?yàn)閹缀跛型負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中的開(kāi)關(guān)速度都在不斷提高。?

“在大多數(shù)功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中，更快的開(kāi)關(guān)可以提高效率，隨著 SiC 和 GaN 開(kāi)關(guān)的日益普及，這成為可能。Allegro 通過(guò)最大限度地提高信號(hào)處理電路的速度，直接響應(yīng)了這一趨勢(shì)，創(chuàng)造了 ACS37002。具有高精度和直流穩(wěn)定性的高速電流傳感器允許對(duì)電機(jī)或電源轉(zhuǎn)換器控制回路進(jìn)行更嚴(yán)格的控制，從而提高系統(tǒng)的整體效率。

通過(guò)實(shí)現(xiàn)更快的開(kāi)關(guān)，ACS37002 還可以幫助設(shè)計(jì)人員減小整體系統(tǒng)尺寸，同時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)這些更快的開(kāi)關(guān)電流，”Briano 說(shuō)。

集成封裝的小尺寸降低了系統(tǒng)空間和實(shí)現(xiàn)的機(jī)械復(fù)雜性。這些 IC 采用緊湊、低功耗的封裝，可降低溫度并延長(zhǎng)電源系統(tǒng)的使用壽命。因此，系統(tǒng)架構(gòu)師可以專注于其設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和具有挑戰(zhàn)性的方面。

“我們已經(jīng)看到圍繞ACS37002的市場(chǎng)非常興奮，”Briano 說(shuō)?！癆CS37002 集成了多種功能，我們看到設(shè)計(jì)師對(duì)要求苛刻的綠色能源工業(yè)和電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用非常感興趣和熱情?！?/p>

他補(bǔ)充說(shuō)：“由于客戶的高度關(guān)注，Allegro 已經(jīng)看到了全球市場(chǎng)的巨大需求。ACS37002 在所有特性上都提供了更好的品質(zhì)因數(shù)，而無(wú)需在速度、精度和功率密度之間做出任何妥協(xié)。這個(gè)新產(chǎn)品系列設(shè)定了一個(gè)新的不妥協(xié)標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)真正重視這一標(biāo)準(zhǔn)。”

使用霍爾效應(yīng)電流傳感器有許多優(yōu)點(diǎn)。最新一代 Allegro 電流傳感器 400 kHz ACS37002 系列易于使用，并且具有可減少設(shè)計(jì)時(shí)間、物料清單尺寸和成本的功能向上集成。ACS37002 在繁重的工作負(fù)載下保持涼爽，在高速、高精度和溫度穩(wěn)定性之間取得了適當(dāng)?shù)钠胶?。在其他可能失敗的地方蓬勃發(fā)展，這些當(dāng)前的傳感器正在幫助推動(dòng)技術(shù)和世界走向更安全、更可持續(xù)的未來(lái)。

審核編輯：湯梓紅